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關(guān)于暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題

時(shí)間:2014-05-22 15:13:54   作者:tianc   來源:綠建之窗   閱讀:1170  
內(nèi)容摘要: 暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)重要的位置,起著重要的作用,節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和運(yùn)用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ),政府職能部門的重視和支持,則是實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能、產(chǎn)生顯著的環(huán)境和社會效益、推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保證。
      暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)重要的位置,起著重要的作用,節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和運(yùn)用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ),政府職能部門的重視和支持,則是實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能、產(chǎn)生顯著的環(huán)境和社會效益、推動經(jīng)濟(jì)發(fā)戀謀V?。关甲郑号照{(diào)系統(tǒng) 建筑節(jié)能

    隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,能源和環(huán)境問題日益尖銳。在特別炎熱的夏天,我們都切身地體會到了電力的緊張。可以預(yù)見,這種狀況在今后還會出現(xiàn),并且會日趨嚴(yán)重。


  一、暖通空調(diào)領(lǐng)域節(jié)能的重要性和可行性

    隨著社會的發(fā)展,建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大,在發(fā)達(dá)國家已達(dá)到40%,據(jù)統(tǒng)計(jì)在湖南省也達(dá)到27.8%。在城市遠(yuǎn)高于這個(gè)比例。而在建筑能耗里,用于暖通空調(diào)的能耗又占建筑能耗的30%-50%,且在逐年上升。隨著人均建筑面積的不斷增大,暖通空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗將進(jìn)一步增大。這勢必會使能源供求矛盾的進(jìn)一步激化。另一方面,現(xiàn)有的暖通空調(diào)系統(tǒng)所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中電能占了絕對比例。對這些能源的大量使用,使得地球資源日益匱乏,同時(shí)也帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題,如在我國的一些地區(qū)酸雨、飄塵問題呈日益嚴(yán)重之勢,對生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展帶來了很大影響。以湖長沙地區(qū)為例,2003年夏季電力系統(tǒng)最大負(fù)荷大約為160萬千瓦,據(jù)有關(guān)部門推算,其中空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷就占了約60萬千瓦。在最熱的夏天,如果對暖通空調(diào)系統(tǒng)采取節(jié)能措施,不僅可以大大緩解電力緊張狀況,同時(shí)對于降低不可再生能源的消耗、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、維持可持續(xù)發(fā)展、振興湖南經(jīng)濟(jì)等都有著重要的意義。根據(jù)暖通空調(diào)行業(yè)的研究成果,現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗是驚人的,如果采用節(jié)能技術(shù),現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%-50%完全可能。顯然,如果對長沙地區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)和建筑系統(tǒng)采用節(jié)能措施,那么即使遇到今夏那樣的炎熱天氣,長沙也不會超過現(xiàn)有電力系統(tǒng)峰值而停電了。


  二、暖通空調(diào)領(lǐng)域節(jié)能的途徑與方法
    科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,使暖通空調(diào)領(lǐng)域新的技術(shù)不斷訟鄭我們可以通過多種方法實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。
    1、精心設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng),使其在高效經(jīng)濟(jì)的狀況下運(yùn)行
    暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng),系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能。例如系統(tǒng)往往都是按最大負(fù)荷設(shè)計(jì)的,而實(shí)際運(yùn)行基本上是在部分負(fù)荷下運(yùn)行,如果系統(tǒng)各部分的設(shè)計(jì)不能滿足部分負(fù)荷運(yùn)行的要求,那系統(tǒng)的能耗是很大的。又如新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),系統(tǒng)應(yīng)該能隨著室外氣象參數(shù)的變化改變環(huán)緦浚以最大限度地縮短主機(jī)的開啟時(shí)間??梢哉f空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。
    2、改善建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能,減少冷熱損失
    我們知道對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言,通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷占有很大比例,而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小,亦即決定通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)負(fù)荷的大小。所以在國家出臺的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中,首先要求的就是提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。
    3、提高系統(tǒng)控制水平,調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù),盡可能降低空調(diào)系統(tǒng)能耗
    空調(diào)系統(tǒng)特別是舒適性空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用是通過空氣溫度、濕度、風(fēng)速、環(huán)境平均輻射溫度進(jìn)v的,人體對環(huán)境的冷熱感覺是這些環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。以往的空調(diào)控制方式僅僅是測控空氣的溫度濕度,甚至僅空氣溫度。顯然是不全面的,勢必帶來許多問題,如空調(diào)系統(tǒng)對人體的作用不直接、當(dāng)環(huán)境變化時(shí)對環(huán)境的調(diào)控不迅速、人體感到不舒適、空調(diào)系統(tǒng)的這種調(diào)控方式不節(jié)能v熱濕環(huán)境研究成果的應(yīng)用,為我們采用新的控制方式方法提供了理論基礎(chǔ)。如果采用舒適性評價(jià)指標(biāo)即體感指標(biāo)作為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù),如采用PMV或SET*指標(biāo)對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控,不僅可以解決傳統(tǒng)控制方法存在的弊病,而且可以實(shí)現(xiàn)大幅度的節(jié)能,據(jù)我們的初步研究表明,采用這種控制方法可使空調(diào)系統(tǒng)在人體舒適的條件下節(jié)能30%左右。
    4、采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式
    如上所述,影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多,不同的環(huán)夭問組合可以得到相同的熱舒適性效果,但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。例如在冬季,如果我們采用傳統(tǒng)的空調(diào)方式,把整個(gè)室內(nèi)的空氣加熱,通過空氣實(shí)現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換,就需要較高的空氣溫度,此時(shí)通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失和加熱新風(fēng)的熱損失都比較大厝綣我們根據(jù)熱濕環(huán)境的研究成果,改變傳統(tǒng)的空調(diào)方式,增加輻射熱(如低溫地板輻射采暖),此時(shí)所需要的空氣溫度降顯著下降,一般可達(dá)到12~14度,而傳統(tǒng)方式一般在18~20度,顯然后者比前者具有顯著的節(jié)能效果。在夏季也有類似的結(jié)果。
    5、推廣應(yīng)用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)
    隨著空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,空調(diào)對不可再生能源的消耗將大幅度上升,同時(shí)對生態(tài)環(huán)境的破壞也在日趨加劇。如何利用可再生能源及低品位能s已經(jīng)成了該領(lǐng)域重要的研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這種形勢下發(fā)展起來的,它利源地下恒溫層土壤熱顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的COP值,使得同等制熱(或制冷)量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。另外,利用太陽能供熱或制冷技術(shù)也在開發(fā)研究著。
    6、開展冷熱回收利用的研究運(yùn)用工作,實(shí)現(xiàn)能源的最大限度利用

    目前許多空調(diào)系統(tǒng)冷熱回收利用研究也在蓬勃開展,如空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)的全熱回收器,夏季利用冷凝熱的衛(wèi)生熱水供應(yīng)等,都是對系統(tǒng)冷熱的回收利用,顯著提高了空調(diào)系統(tǒng)能源利用率。


  三、存在的問題與對策
    要實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)冉島模已經(jīng)具備了許多成熟的條件,但同時(shí)也存在許多問題有待于解決:
    1、暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)管理問題
    如前所述,空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性有著重要的影響。然而在實(shí)際中往往得不到一些設(shè)計(jì)部門和設(shè)計(jì)人員的足夠重視,使得設(shè)計(jì)建造的系統(tǒng)不僅初投資大,運(yùn)行能耗也相當(dāng)驚人,大大超過了國家標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)實(shí)測,有的公共建筑的空調(diào)能耗占建筑總能耗的60%。為此, 我們有必要建議政府有關(guān)職能部門加強(qiáng)對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)項(xiàng)目芄芾??梢晕邢嚓P(guān)技術(shù)部門如學(xué)會等對設(shè)計(jì)圖紙文件進(jìn)行嚴(yán)格審查,對未達(dá)到國家有關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)嚴(yán)禁施工建造。
    2、暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理問題
    除設(shè)計(jì)外,我們發(fā)現(xiàn)運(yùn)行管理也起著重要的作用。有些單位的空調(diào)系統(tǒng),一年四季只有開機(jī)關(guān)機(jī)和冬夏季轉(zhuǎn)換操作,顯然系統(tǒng)達(dá)不到相應(yīng)的節(jié)能效果。為此要求運(yùn)行管理人員不僅要有強(qiáng)烈的責(zé)任心,上崗前還必須要進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)和考核,對沒有達(dá)到要求的,應(yīng)重新培訓(xùn),考核合格后才;上崗。在調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn),同樣一套系統(tǒng),管理人員不同,系統(tǒng)的能耗大不相同,有的甚至相差50%以上。
    3、新型空調(diào)方式、控制方法及新的節(jié)能技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用問題
    如前所述,采用新型空調(diào)方式、新的控制方法,不僅能顯著提高熱舒適性而且可以使系統(tǒng)大幅度節(jié)能。在我省對新型空調(diào)方式和控制方法的研究可以說在全國都是比較早的,并且已經(jīng)取得了一些可喜的成果,只要政府部門略加扶持這些成果將很快能得到適用,并形成產(chǎn)業(yè)化,對這些項(xiàng)目的實(shí)施,將對我省的能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)都將起到巨大的推動作用。
    4、公眾對空調(diào)系統(tǒng)作用的理解觀念問題
    對于舒適性空調(diào)系統(tǒng),從本專業(yè)的角度來講就是使人體有好的熱舒適性。而在社會上我們常常發(fā)現(xiàn)一種這樣的觀念:認(rèn)為空調(diào)在夏季是越冷冬季越熱效果越好。這顯然與舒適性空調(diào)的出發(fā)點(diǎn)相違背的。事實(shí)上,這樣不僅大大增大了空調(diào)系統(tǒng)的能耗,同時(shí)由于室內(nèi)外溫差的增大,也使人體對不同環(huán)境的適應(yīng)性下降,身體免疫慕檔?。諒T┛梢醞ü宣傳改變?nèi)藗兊挠^念。
    5、使用可再生能源空調(diào)系統(tǒng)的開發(fā)推廣應(yīng)用問題
    利用可再生能源的暖通空調(diào)系統(tǒng),如地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、太陽能制冷、供熱系統(tǒng),不僅有著顯著的環(huán)境和社會效益,有的還有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益(如地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)),應(yīng)大力開發(fā)推廣。當(dāng)然,和其他任何新技術(shù)一樣,這些技術(shù)也存在著一些問題(如地源熱泵系統(tǒng)的地源熱提取問題等),也需要進(jìn)一步研究完善,也需要政府部門的重視和支持。
    綜上所述,暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑節(jié)能中占據(jù)重要的位置,起著重要的作用,節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)和運(yùn)用是暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑系統(tǒng)節(jié)能的基礎(chǔ),政府職能部門的重視和支持,則是實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能、產(chǎn)生顯著的環(huán)境和社會效益、a動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保證。


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